Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ,
СУЩЕСТВУЮ-ЩИХ ПРОБЛЕМИ ПЕРСПЕКТИВ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕРАБОТКИ
ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АО НЛМК 10
-
Источники образования, ресурсы и степень вовлечения в металлургический передел железосодержащих отходов комбината 10
-
Технико-экономические предпосылки организации полной утилизации железосодержащих отходов АО НЛМК на современном этапе 18
-
Качественный анализ возможных способов утилизации не вовлеченных в металлургический передел отходов 31
-
Процесс жидкофазного восстановления и предпосылки его использования для переработки окисленных железосодержащих отходов комбината 43
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПРОБЛЕМЫ 57
-
Методические особенности оценки эффективности инвестиций в условиях рынка 57
-
Основные методические подходы к оценке эффективности утилизации отходов комбината 70
-
Разработка технико-экономической модели производства чугуна в установках жидкофазного восстановления 78
2.4. Обоснование исходной технико-экономической
информации для расчетов 89
ГЛАВА 3 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕ
РАБОТКИ В УСТАНОВКАХ ЖИДКОФАЗНОГО
ВОССТАНОВ-ЛЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ
ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АО НЛМК 94
-
Анализ вещественного состава и определение металлургической ценности неиспользуемых видов отходов 94
-
Экономическая эффективность переработки различных
видов отходов при различных объемах их образования 111
3.3. Экономическая эффективность проектных решений по
утилизации неиспользуемых железосодержащих отходов
НЛМК методом жидкофазного восстановления 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 141
ПРИЛОЖЕНИЯ 151
Введение к работе
В черной металлургии в процессе металлургической переработки сырья ежегодно образуется большое количество технологических отходов в виде пыли, шламов и окалины. Они содержат значительные количества железа, а в ряде случаев цинка, свинца и некоторых других полезных компонентов.
Вовлечение этих отходов в металлургический передел позволяет расширить сырьевую базу черной и цветной металлургии; способствует решению вопросов повышения эффективности использования природных ресурсов; создает условия для организации малоотходных и безотходных производств и предотвращения ущерба от загрязнения окружающей среды.
На конкретном предприятии переработка железосодержащих отходов приобретает все большее значение как фактор получения дополнительной прибыли, снижения затрат на решение экологических вопросов и издержек производства в целом, снижения ресурсоемкое и повышения конкурентоспособности металлопродукции.
Основными источниками образования железосодержащих отходов (ЖСО) на металлургическом предприятии являются аглофабрики, доменные, сталеплавильные и прокатные цехи. Текущий их выход изменяется по предприятиям в зависимости от структуры и мощности последних от 140 до 1200тыс.т/год. В целом по черной металлургии СНГ по разным оценкам [ 1 -8] он может достигать 15-24 млн.т/год.
В пересчете на железо это соответствует 8-12% его ежегодного потребления отраслью.
Степень использования отходов текущего образования варьируется по крупным предприятиям отрасли в пределах от 40 до 90%. По черной металлургии в целом она составляет 76-78%. Однако, не все из используемых отходов утилизируются непосредственно в металлургии. Немалая их часть после обезвоживания реализуется на сторону предприятиям неметаллургического профиля, Как правило, это отходы сталеплавильных цехов, имеющие повышенное содержание цинка и свинца.
В металлургический передел, в основном через агломерацию, возвращается немногим более 40% железа отходов. Остальные 60% либо накапливаются в отвалах и отстойниках, либо безвозвратно теряются за пределами предприятий.
Ежегодное поступление железосодержащих отходов в отвалы и накопители только по 18 крупнейшим предприятиям черной металлургии СНГ составляет 3 млн.т [6]. Общий объем складированных отходов, превысив в настоящее время 200 млн.т, продолжает увеличиваться. Забор для переработки отходов из накопителей - явление крайне редкое, так как в большинстве своем они непригодны для агломерации. Приведение их в кондиционный для агломерации продукт требует значительных затрат, а утилизация на аглолентах - доведения доли отходов в аглошихте до 40-50% [4]. Это весьма проблематично в связи с неизбежным ухудшением технико-экономических показателей агломерации и доменной плавки.
Из вышесказанного следует, что проблемы утилизации железосодержащих отходов металлургических предприятий далеко не решены, а поиск и экономическое обоснование мероприятий по их решению является задачей весьма актуальной.
Количественные оценки ресурсов, состояния утилизации отходов, а также экономической целесообразности и эффективности использования различных способов их переработки достаточно подробно освещались в научно-технической литературе. Наиболее полно они представлены в работах [1-4], обобщивших опыт утилизации различных видов ЖСО, накопленный к концу 80-х годов. Отличительной особенностью предлагаемых в этих работах решений является непременная ориентация их на подготовку всех видов отходов к плавке традиционными методами, то есть в доменном или сталеплавильном переделах. Последние, как известно, предъявляют повышенные требования к качественным характеристикам сырья, что, естественно, сужает возможности эффективного потребления отходов и повышения степени их утилизации.
Решение проблемы более полной утилизации образующихся и накопленных отходов следует искать на пути внедрения нетрадиционных методов металлургической переработки окисленного сырья. К перспективным, в частности, следует отнести методы восстановительной плавки железосодержащего сырья в жидкой ванне, интенсивные разработки которых ведутся во всем мире, начиная с 70-х годов.
Одним из наиболее приспособленных для переработки отходов процессов является разработанный в России процесс жидкофазного восстановления "Ромелт". Он прошел длительные испытания на опытно-промышленной установке АО НЛМК и в настоящее время практически полностью подготовлен к промышленному внедрению.
Целесообразность внедрения и использования процесса для переработки отходов должна быть экономически обоснована. Первые оценки в этом направлении были сделаны в работах [9-12], выполненных в 1988-90 гг. Выводы этих исследований относятся к периоду и условиям централизованно-планового управления народным хозяйством. Он характеризовался постоянным ростом объемов производства, относительной стабильностью цен, централизованным распределением капитальных вложений, наличием обязательных для применения в экономических расчетах нормативов эффективности капитальных вложений, рядом других особенностей, которые все вместе влияли на конечные результаты оценок.
С начала 90-х годов ситуация в экономике резко меняется. Развитие рыночных отношений сопровождается существенным спадом производства, изменением инвестиционной политики, высокими темпами инфляции при одновременном изменении структуры цен на взаимозаменяемые виды сырья, топлива и энергии. При этом расширяются внешнеэкономические связи предприятий, облегчающие выбор наиболее прогрессивных технологий. Все это требует совершенствования подходов к обоснованию внедрения любых технических мероприятий, в том числе и по переработке железосодержащих отходов.
Целью настоящей работы является технико-экономическое исследование возможностей процесса жидкофазного восстановления "Ромелт" в решении существующих проблем утилизации окисленных железосодержащих отходов на предприятиях черной металлургии в условиях развития рыночных отношений.
В ходе проведения исследования были поставлены и решены следующие задачи: - на основе анализа современного состояния выявлены существующие проблемы утилизации железосодержащих отходов металлургического предприятия и обоснованы основные направления их решения; - изучены методические особенности, обоснованы критериальные показатели и основные методические подходы к исследованию эффективности инвестиционных мероприятий предприятий в условиях рынка; - разработана технико-экономическая модель производства чугуна в установках жидкофазного восстановления "Ромелт"; - выполнены расчеты и анализ сравнительной эффективности переработки в установках "Ромелт" железорудного сырья и различных видов железосодержащих отходов, установлена металлургическая ценность последних; - определены границы эффективного применения процесса "Ромелт" по объемам переработки различных видов отходов; исследована экономическая эффективность проектных решений по сооружению комплекса промышленной установки "Ромелт" для переработки неиспользуемых железосодержащих отходов АО НЛМК.
Объект исследования - предприятие полного цикла АО Новолипецкий металлургический комбинат. Здесь наиболее полно представлены проблемы утилизации отходов металлургических предприятий и отрасли в целом.
Предмет_исслед,ования - окисленные железосодержащие отходы и методы их переработки.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые комплексно изучены технико-экономические аспекты переработки железосодержащих отходов принципиально новым методом; обоснован и применен для этих целей критериальный показатель минимальной продажной цены, соответствующий рыночным методам исследования эффективности инвестиций.
Показано, что непригодные для агломерации и потому складируемые или реализуемые на сторону отходы могут быть успешно переработаны методом "Ромелт" в чугун, обладают весьма высокой металлургической ценностью и, следовательно, должны возвращаться в металлургическую переработку.
Практическая значимость работы состоит в доказательстве возможности и экономической целесообразности полной переработки окисленных железосодержащих отходов по новой технологии практически на любом металлургическом предприятии, а также в создании модели для оперативного прогнозирования технико-экономических показателей утилизации отходов процессом "Ромелт" в зависимости от объемов их образования, вещественного состава и топливно-энергетических возможностей конкретного предприятия.
Полученные результаты могут быть использованы всеми металлургическими предприятиями, научными и проектными организациями отрасли для принятия и обоснования соответствующих решений.
Практическое применение (внедрение) результаты работы нашли при обосновании проектных решений и в ходе рабочего проектирования комплекса промышленной установки "Ромелт" по переработке неиспользуемых железосодержащих отходов АО НЛМК.
Основные материалы диссертационной работы опубликованы в пяти научных статьях; доложены на: Втором конгрессе сталеплавильщиков, г. Липецк, 1993 г.; Третьем конгрессе сталеплавильщиков, г. Москва, 1995 г.; Международном семинаре INTERNATIONAL METALLURGY - 96, г. Дели, октябрь 1996 г.
Диссертация содержит 156 страниц машинописного текста, 20 таблиц, 10 рисунков, 10 приложений. Список использованной литературы насчитывает 112 наименований.
